Site İçi Google Destekli Detaylı Arama Motoru

Patlayıcı Ortam Hava Debisi Nasıl Hesaplanır ? (Videolu)

    

   Merhaba sayın meslektaşlarım , Uzun süredir araştırdığım bir konuydu . Sizler için bu konuyu derledim. Vatanıma ve Milletime Hayırlı olmasını diliyorum.  Patlayıcı ortam diyince aklınıza ortama yanıcı gazların belirli bir orana ulaştığından en ufak bir kıvılcımdan etkilenerek patlayabilme potansiyeline erişmesidir. Bu gazın Patlamaması için gazın yüzdelik miktarları çok önemlidir. Gazın Patlamadığı sınır aralıklarına alt patlama sınırı (%LEL) ile Üst patlama sınırı ( %DEL ) denir. Alt ve Üst aralığında olduğu sürece ortam emniyettedir.  Gazın patlama yönünü zararı kadar, insan sağlığına zararıda vardır . İnsan Sağlığına zarar vermeyecek minumum orana Cppm  Sembolu ile gaz konsantrasyonu olarak isimlendirilir.  1 ppm  1 milyonda 1 tane anlamına gelmektedir. Ortama yayılan  gaz miktarına ise Emisyon oranı denmektedir. Sembolü ER ile gösterilmekte olup birimi ise lt/h olarak ifade edilmektedir.

Şekil 1 :  Gerekli Şartlar Oluştuğunda Yangın Kıvılcımı İle Patlama 


Hesaplarda kullanıcak tabloya ulaşmak için tıklayınız .
Şimdi gerekli genel açıklamarı yaptıktan sonra konuyu iki şekile ayıralım

  1. Ortamda patlama olmaması için gerekli hava debisi hesabı
  2. Ortamdan İnsan sağlığına zarar vermemesi için gerekli hava debisi hesabı

Ortamda patlama olmaması için gerekli hava debisi hesabı :

 
Q1 = 22,4   x  q x ER x K  x 100
        MW  x LEL x B

q = Gaz yoğunluğu kg/dm³

Er = Emisyon Oranı (Yayılan Gaz Miktarı ) lt/h

Not : Emisyon oranını hesaplamak için deney yoluna gidilebilir. Örneğin 1 saat işlem gören  ürün ağırlığı 100 kg olsun Kullanılan işlem ürünü boya olsun, Boya ağırlığı 50 lt, 40 kg (Boya Yoğunluk 0,8 kg/m­³). olsun. İşlem sonrası ürün ağırlığı 135 kg geldiğini düşünelim.5kg ürün havaya buharlaşıp gitmiş demektir.  Giden ürününü lt/h cinsinden değeri ise  5 x 0,8 =  4 lt/h olarak bulunur.  Sayın meslektaşlarım bu size bir fikir olsun . Sorunlar çeşit çeşittir . Karşınıza ne çıkacağını bilemezsiniz. Bu yüzden çözümü sahada pratik olarak bulmalısınız.

K= Emniyet Katsayısı (5-12 Arası Alınabilir )

MW= Moleküler Ağırlık gr/mol

LEL = % Alt Patlama Sınırı

Not : Birden fazla gaz var ise alt patlama sınırı en düşük olan gaz alınarak maksimum debi hedeflenir.

B= Sabit T Küçük 120 °C ise 1 , T ; 120 den Büyük ise 0,7 alınmalıdır.

Şayet 120 derece üstü fırın (Kurutma Fırını) ise  Bulunan Değerin Ek olarak aşağıdaki formül ile  debi arttırılmalı. (Charler ve Gay Lusac Kanunu )

Qs = Q1 x T2 + 273
T1 + 273

T2 = Fırın Sıcaklığı
T1 = Ortam Sıcaklığı


Formülde Birim Analizi :   22,4 sabiti  payda bulunan molekül ağırlığı gr / mol dür. 1 mol kimya dersinden hatırlaar isek 22,4 lt hacim kapladığını biliyoruz. Burada mol yerine 22,4 lt yazar isek , 22,4 sayısı paydaya 22,4 lt olarak çıkar . 22,4 lt yanındaki lt yi  m³ x 10^-3  çeviririz.   LEL ise yüzde olarak ifade edildiği için LEL x 10^-2 olarak yazılır .  Mol sayısındaki gram ise  kg x10^-3 olarak yazılır. Bu ifadeleri yerine koyduğumuzda. Birim elemeleri yaptığımızda mevcut formül ortaya çıkacaktır.


Ortamdan İnsan sağlığına zarar vermemesi için gerekli hava debisi hesabı :

 
Q1 = 22,4   x  q x ER x K  x 10^6
        MW  x Cppm

q = Gaz yoğunluğu kg/dm³

Er = Emisyon Oranı (Yayılan Gaz Miktarı ) lt/h

Not : Emisyon oranını hesaplamak için deney yoluna gidilebilir. Örneğin 1 saat işlem gören  ürün ağırlığı 100 kg olsun Kullanılan işlem ürünü boya olsun, Boya ağırlığı 50 lt, 40 kg (Boya Yoğunluk 0,8 kg/m­³). olsun. İşlem sonrası ürün ağırlığı 135 kg geldiğini düşünelim.5kg ürün havaya buharlaşıp gitmiş demektir.  Giden ürününü lt/h cinsinden değeri ise  5 x 0,8 =  4 lt/h olarak bulunur.  Sayın meslektaşlarım bu size bir fikir olsun . Sorunlar çeşit çeşittir . Karşınıza ne çıkacağını bilemezsiniz. Bu yüzden çözümü sahada pratik olarak bulmalısınız.

K= Emniyet Katsayısı (5-12 Arası Alınabilir )

MW= Moleküler Ağırlık gr/mol

Cppm = Konsantrasyon (Olması gereken maksimum oran ) .Ppm :  Milyondan bir analmına gelir


Formülde Birim Analizi :   22,4 sabiti  payda bulunan molekül ağırlığı gr / mol dür. 1 mol kimya dersinden hatırlaar isek 22,4 lt hacim kapladığını biliyoruz. Burada mol yerine 22,4 lt yazar isek , 22,4 sayısı paydaya 22,4 lt olarak çıkar . 22,4 lt yanındaki lt yi  m³ x 10^-3  çeviririz.   Cppm ise Milyonda bir anlamına gelmektedir Cppm x 10^-6 olarak yazılır .   Mol sayısındaki gram ise  kg x10^-3 olarak yazılır. Bu ifadeleri yerine koyduğumuzda. Birim elemeleri yaptığımızda mevcut formül ortaya çıkacaktır.


Bu konuyu Örnek Soru İle Pekiştirelim :

Şekil 2: Çalışma ortamına hammadeden yayılan aseton


Şekil 2 deki gibi bir fabrikada işciler üretim yapmaktadır. Üretilen ürünlerden ortama aseton gazı yayılmaktadır. Bu gaz için verilen özellikler aşağıdaki gibidir.


Alt Patlama Sınırı %LEL : 2,55

Moleküler Ağırlık MW : 58,08 gr/mol

Özgül Ağırlık q   = 0,792 kg/dm³

Konsantrasyon Değeri Cppm = 1000 ppm

Emisyon Oranı ER : 10 lt /h (Fabrika Verileri veya Deneysel Tesbit İle ; Yukarıda örnek bir açıklama yapmıştım)
  

İsteneler :

  1. Ortamda patlama olmaması için gerekli hava debisi hesabı ?
  2. Ortamdan İnsan sağlığına zarar vermemesi için gerekli hava debisi hesabı ?

Ortamda patlama olmaması için gerekli hava debisi hesabı :

 
Q1 = 22,4   x  q x ER x K  x 100
        MW  x LEL x B

 
Q1 = 22,4   x  0,792 x 10 x 5  x 100
        58,08  x 2,55 


Q1 = 598,94 m³/h


Ortamdan İnsan sağlığına zarar vermemesi için gerekli hava debisi hesabı :

 
Q1 = 22,4   x  q x ER x K  x 10^6
        MW  x Cppm

Q1=22,4   x  0,792 x 10 x 5  x 10^6
       58,08  x 1000

 Q1 = 9163 m³/h


İnsan sağlığı için çok büyük değerler çıkmaktadır.




Arama Anahtar Kelimeleri ;
  • Boyahane havalandırması
  • Patlayıcı ortam havalandırması
  • Boya fırını havalandırması
  • Solventi Ortamdan Uzaklaştırma
  • Yanıcı gazların zararları
  • Ortam havalandırması ppm değeri düşürme
  • ppm değerine bağlı hava debisi hesabı
  • Patlayıcı gazların havalandırma ile kontrol altına alma
  • Patlayıcı gazları kontrol altına alma
  • Propanı ortamdan uzaklaştırma
  • Patlamayı hava ile önleme
  • İş güvenliği için havalandırma
  • Zehirli gazları uzaklaştırma
  • Ortam patlama sınırı
  • Patlama sınırı kontrol altına alma
  • Havalandırma ile duman kontrolü
  • Boğucu gazlardan uzaklaştırma

Yorum Gönder

0 Yorumlar